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目录
第一章
概述及背景
……………………………………………………………………………………………… 1
开发指南概述…………………………………………………………………………………………….
1
常用术语 1
机器控制构架概述………………………………………………………………………………………. 2
控制系统的配置……………………………………………………………………………………… 2
控制系统构架的结构图…………………………………………………………………………….. 3
Compact RIO简介……………………………………………………………………………………… 4
实时控制器…………………………………………………………………………………………… 5
可重构的FPGA机箱…………………………………………………………………………………. 5
工业级I/O模块 ……………………………………………………………………………………… 5
Compact RIO规格说明…………………………………………………………………………….. 6
第二章
控制的基本架构
………………………………………………………………………………………..
7
基本控制器架构的背景…………………………………………………………………………………. 7
初始化规则………………………………………………………………………………………………… 7
控制规则………………………………………………………………………………………………. 7
关闭规则……………………………………………………………………………………………….. 8
初级控制器架构例程……………………………………………………………………………………… 9
基于状态的程序设计……………………………………………………………………………………… 14
状态机概述……………………………………………………………………………………………….. 14
使用状态机的例程………………………………………………………………………………………. 14
Lab VIEW中的状态机例程…………………………………………………………………………….. 14
状态图表介绍…………………………………………………………………………………………….. 19
状态图 ……………………………………………………………………………………………………. 21
第一步：设计调用 VI…………………………………………………………………………………… 26
第二步：定义输入、输出以及触发……………………………………………………………………… 27
第三步：创建一个状态图…………………………………………………………………………….. 28
第四步：将状态图放置到调用VI里……………………………………………………………………… 28
开始执行—修改例子……………………………………………………………………………………… 30
第一步：修改I/O库…………………………………………………………………………………….. 30
目录
第一章
概述及背景
……………………………………………………………………………………………… 1
开发指南概述…………………………………………………………………………………………….
1
常用术语 1
机器控制构架概述………………………………………………………………………………………. 2
控制系统的配置……………………………………………………………………………………… 2
控制系统构架的结构图…………………………………………………………………………….. 3
Compact RIO简介……………………………………………………………………………………… 4
实时控制器…………………………………………………………………………………………… 5
可重构的FPGA机箱…………………………………………………………………………………. 5
工业级I/O模块 ……………………………………………………………………………………… 5
Compact RIO规格说明…………………………………………………………………………….. 6
第二章
控制的基本架构
………………………………………………………………………………………..
7
基本控制器架构的背景…………………………………………………………………………………. 7
初始化规则………………………………………………………………………………………………… 7
控制规则………………………………………………………………………………………………. 7
关闭规则……………………………………………………………………………………………….. 8
初级控制器架构例程……………………………………………………………………………………… 9
基于状态的程序设计……………………………………………………………………………………… 14
状态机概述……………………………………………………………………………………………….. 14
使用状态机的例程………………………………………………………………………………………. 14
Lab VIEW中的状态机例程…………………………………………………………………………….. 14
状态图表介绍…………………………………………………………………………………………….. 19
状态图 ……………………………………………………………………………………………………. 21
第一步：设计调用 VI…………………………………………………………………………………… 26
第二步：定义输入、输出以及触发……………………………………………………………………… 27
第三步：创建一个状态图…………………………………………………………………………….. 28
第四步：将状态图放置到调用VI里……………………………………………………………………… 28
开始执行—修改例子……………………………………………………………………………………… 30
第一步：修改I/O库…………………………………………………………………………………….. 30
第二步：修改关闭程序…………………………………………………………………………………. 31
第三步：修改任务1来影射I/O…………………………………………………………………………… 31
第四步：修改或重新编写状态表………………………………………………………………………… 31
第三章
开发可扩展性系统的软件技巧
…………………………………………………………………………
32
重用函数…………………………………………………………………………………………………… 32
创建Lab VIEW里的可重用代码………………………………………………………………………… 32
创建可重用代码例程……………………………………………………………………………………. 33
Lab VIEW里的其他可重用代码………………………………………………………………………… 35
IEC 61131 功能块 ……………………………………………………………………………………… 35
多任务（多循环）……………………………………………………………………………………….. 36
设置任务优先权及同步任务…………………………………………………………………………….. 36
在任务之间传递数据……………………………………………………………………………………. 37
触发任务………………………………………………………………………………………………… 38
多循环系统的基于命令架构…………………………………………………………………………….. 38
用于命令的共享变量……………………………………………………………………………………. 39
数值命令………………………………………………………………………………………………… 40
使用共享变量触发一个并行循环的例子………………………………………………………………… 40
向I/O 扫描里添加数据……………………………………………………………………………………. 42
增加一个定制I/O 扫描任务(驱动循环) …………………………………………………………………… 42
优先权和定时……………………………………………………………………………………………. 43
为定制I/O向内存表里添加入口…………………………………………………………………………… 43
增加定制I/O 扫描逻辑……………………………………………………………………………………. 44
程序式I/O访问…………………………………………………………………………………………….. 44
读写I/O…………………………………………………………………………………………………. 45
配置I/O………………………………………………………………………………………………….. 46
在已配置的系统中发现I/O………………………………………………………………………………. 46
数据记录………………………………………………………………………………………………….. 47
板载实时内存数据记录到TDMS文件中………………………………………………………………… 48
初始化文件……………………………………………………………………………………………... 48
将数据写入到文件里………………………………………………………………………………. 49
读取数值 ……………………………………………………………………………………………… 49
动态创建新文件……………………………………………………………………………………… 50
板载实时内存数据记录到ASC II文件…………………………………………………………………… 50
初始化文件……………………………………………………………………………………………….. 51
将数据写入到文件里……………………………………………………………………………………….51
读取数值……………………………………………………………………………………………………51
动态创建新文件…………………………………………………………………………………………….52
整合数据记录程序与控制结构………………………………………………………………………………53
检索记录的数据………………………………………………………………………………………………53
错误和故障………………………………………………………………………………………………….. 54
故障引擎………………………………………………………………………………………………………54
使用错误处理循环的代码例子……………………………………………………………………………... 55
实时监视器……………………………………………………………………………………………………56
硬件监视计时器……………………………………………………………………………………………..57
第四章
Compact RIO系统通信
…………………………………………………………………………………… 58
通信综述……………………………………………………………………………………………………. 58
命令或消息型通信………………………………………………………………………………………… 58
过程数据型通信………………………………………………………………………………………….. 58
数据流/缓冲型通信……………………………………………………………………………………… 59
使用网络发布的共享变量进行通信……………………………………………………………………… 59
网络共享变量背景………………………………………………………………………………………… 59
网络变量端子……………………………………………………………………………………………… 60
共享变量引擎……………………………………………………………………………………………… 60
发布订阅协议……………………………………………………………………………………………….60
网络发布的共享变量特征………………………………………………………………………………….. 61
管理和监视网络发布的共享变量……………………………………………………………………………63
使用网络发布的共享变量来共享进程数据…………………………………………………………… 64
使用网络发布的共享变量来发布命令………………………………………………………………………66
使用网络发布的共享变量的基于命令的构架例子…………………………………………………………. 70
基于命令的高级构架………………………………………………………………………………………. 72
为命令使用网络变量需要考虑的重要事项………………………………………………………………… 77
原始以太网（TCP/UDP）………………………………………………………………………………… 77
创建自定义通讯协议………………………………………………………………………………………. 77
动态创建新文件……………………………………………………………………………………… 50
板载实时内存数据记录到ASC II文件…………………………………………………………………… 50
初始化文件……………………………………………………………………………………………….. 51
将数据写入到文件里……………………………………………………………………………………….51
读取数值……………………………………………………………………………………………………51
动态创建新文件…………………………………………………………………………………………….52
整合数据记录程序与控制结构………………………………………………………………………………53
检索记录的数据………………………………………………………………………………………………53
错误和故障………………………………………………………………………………………………….. 54
故障引擎………………………………………………………………………………………………………54
使用错误处理循环的代码例子……………………………………………………………………………... 55
实时监视器……………………………………………………………………………………………………56
硬件监视计时器……………………………………………………………………………………………..57
第四章
Compact RIO系统通信
…………………………………………………………………………………… 58
通信综述……………………………………………………………………………………………………. 58
命令或消息型通信………………………………………………………………………………………… 58
过程数据型通信………………………………………………………………………………………….. 58
数据流/缓冲型通信……………………………………………………………………………………… 59
使用网络发布的共享变量进行通信……………………………………………………………………… 59
网络共享变量背景………………………………………………………………………………………… 59
网络变量端子……………………………………………………………………………………………… 60
共享变量引擎……………………………………………………………………………………………… 60
发布订阅协议……………………………………………………………………………………………….60
网络发布的共享变量特征………………………………………………………………………………….. 61
管理和监视网络发布的共享变量……………………………………………………………………………63
使用网络发布的共享变量来共享进程数据…………………………………………………………… 64
使用网络发布的共享变量来发布命令………………………………………………………………………66
使用网络发布的共享变量的基于命令的构架例子…………………………………………………………. 70
基于命令的高级构架………………………………………………………………………………………. 72
为命令使用网络变量需要考虑的重要事项………………………………………………………………… 77
原始以太网（TCP/UDP）………………………………………………………………………………… 77
创建自定义通讯协议………………………………………………………………………………………. 77
自定义通讯协议的例子………………………………………………………………………………………. 78
简单的信息协议（STM）—Lab VIEW执行程序…………………………………………………………….. 78
Compact RIO的串行通讯…………………………………………………………………………………….. 80
RS232技术介绍……………………………………………………………………………………………… 81
Lab VIEW的串行通讯 ……………………………………………………………………………… 82
仪器驱动网络………………………………………………………………………………………………….. 84
Lab VIEW中串行通讯的例子………………………………………………………………………………… 84
与PLCs（可编程时逻辑控制器）或其他工业网络设备的通讯 …………………………………………. 86
工业通讯协议…………………………………………………………………………………………………… 86
Mod bus 通讯………………………………………………………………………………………………… 87
Mod bus范例…………………………………………………………………………………………………. 88
Ethernet/IP……………………………………………………………………………………………………. 89
OPC……………………………………………………………………………………………………………. 90
通过OPC从Compact RIO上发布数据…………………………………………………………………………. 90
第5章
添加I/O至Compact RIO系统
…………………………………………………………………………………
93
添加I/O至Compact RIO………………………………………………………………………………………… 93
以太网I/O……………………………………………………………………………………………………….. 93
步骤1. 构件扩展系统…………………………………………………………………………………………. 93
步骤2 添加I/O至主控制器的扫描…………………………………………………………………………….. 94
步骤3 拷贝数据至内存……………………………………………………………………………………….. 95
确定性以太网I/O………………………………………………………………………………………………... 97
NI 9144简介-确定性以太网机箱……………………………………………………………………………… 97
步骤1. 安装确定性扩展机箱………………………………………………………………………………….. 97
步骤2 添加确定性I/O至IO扫描……………………………………………………………………………….. 99
步骤3. 添加FPGA Intelligence至确定性扩展机箱……………………………………………………………. 100
机器视觉/检验…………………………………………………………………………………………………..102
机器视觉系统架构…………………………………………………………………………………………… 102
照明和光学………………………………………………………………………………………………….. 103
软件选项…………………………………………………………………………………………………….. 104
机器视觉/控制系统界面……………………………………………………………………………………… 105
使用Lab VIEW Real-Time的机器视觉…………………………………………………………………… 105
步骤1. 添加一个NI Smart Camera至Lab VIEW Project……………………………………………………. 105
步骤2. 使用Lab VIEW对NI Smart Camera编程……………………………………………………………. 106
